向心加速度教案范文.doc

向心加速度教案范文 （一）教材的地位 本节课在学生掌握了圆周运动物理量的描述，（线速度，角速度，周期，频率，转速）以及直线运动加速度，平抛运动加速度的基础上学习，让学生知道向心加速度能够表示匀速圆周运动物体速度变化的快慢究竟是怎么一回事。向心加速度一节是本章承上启下的重要知识，学好这节内容，一方面可以深化前面所学的匀速圆周运动知识，另一方面又为第六章万有引力与航天的学习打好必要的基础。 教材从了解运动的规律过渡到了解力跟运动关系的规律；把向心加速度放在向心力之前，从运动学的角度来学习向心加速度。教材为了培养学生科学探究合作能力，改变了过去从向心力推导向心加速度的教学方式。 （二）【学情分析】 高一学生对物体的受力分析和运动情况分析已经有了一定的基础，也学习了牛顿三大定律，初步具备了以加速度为桥梁的运动与力的关系的知识体系。他们的好奇心强，具有较强的探究欲望且有多次小组合作经验。但他们的逻辑推理能力和抽象思维能力不是很好，不注重对知识内涵的研究，对物理的学习还缺乏方法，习惯于硬套公式。而向心力向心加速度概念比较抽象，会给学生的学习带来较大的困难。针对学生的实际情况，在教学中我利用实例来分析匀速圆周运动的物体所受的合力，再由实验来探究向心力的大小与物体的质量、圆周半径、线速度的关系，而后用牛顿第二定律引出向心加速度方向和大小，这样符合教材编写的意图，突出概念教学的物理过程，真正让学生体验到了学习过程。 （三）【教法和学法】 破教学的重点和难点，为了体现了教师的主导作用和学生的主体地位，我主要采用“引导探究式”教学法，创设情景，引导探究，让学生自觉提问，大胆猜想，动手操作，合作交流。 （四）【教学用具】： （一）知识与技能 1、理解速度变化量和向心加速度的概念 2、知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。 3、能够运用向心加速度公式求解有关问题。 （二）过程与方法 体验向心加速度的导出过程，领会推导过程中用到的数学方法。 （三）情感、态度与价值观 培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情、乐于学习的品质。 【教学重点】 理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式。 【教学难点】 向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的应用 【教学课时】 1课时 【探究学习】 （一）引入新课： 教师活动：通过前面的学习，我们已经知道，做曲线运动的物体，速度一定是变化的， 即作曲线运动的物体，一定有加速度，且合外力不为零。我们还知道，对于一般的曲线运动，合外力和加速度总指向曲线的凹测，圆周运动是曲线运动，那么做圆周运动的物体，加速度的大小和方向如何来确定呢？这节课我们就来学习这个问题。 （二）进行新课 教师指导学生阅读教材 “思考与讨论”部分，投影图6.61和图6.62以及对应的例 题，引导学生思考讨论并回答。 学生认真阅读教材，思考问题，选出代表发表见解。 教师给予补充，必要时给学生启发，引导学生解决，回答学生提出的问题。 设疑：我们这节课要研究匀速圆周运动的加速度，可是以上两个例题却在研究物体所受的力，为什么呢？ 点评：唤起学生进一步探究新知的欲望。为下一步的研究确定思路。 学生由牛顿第二定律知，合外力方向与加速度方向相同。 教师启发和引导学生解决疑难，总结。 规律总结: 1.匀速圆周运动的物体所受到的合外力沿着半径指向圆心. 2.匀速圆周运动的加速度的方向沿着半径指向圆心,与圆周相切,叫做向心加速度. 我们知道了匀速圆周运动加速度的方向，我们知道加速度是矢量，方向如何 呢？由直线运动的加速度定义a=1、速度变化量 教师指导学生阅读教材 “速度变化量”部分，引导学生在练习本上画出物体加速运动 和减速运动时速度变化量v的图示，投影展示： ?v 引入。 ?t 如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上，如何表示速度的变化量v？ 教师引导，投影展示： 速度的变化量v与初速度v1和末速度v2的关系：从同一点作出物体在一段时间的始末两个速度的矢量v1和v 2，从初速度矢量v1的末端作一个矢 量v至末速度矢量v2的末端，矢量v就等于速度的变化量。 探究：设质点沿半径为r的圆周运动，某时刻位于A点，速度为VA，经过时间后位于 B 点，速度为 VB，质点速度的变化量沿什么方向 ？ 2、向心加速度 阅读教材 “向心加速度”部分，投影图6.65，思考： （1）在A、B两点画速度矢量vA和vB时，要注意什么？ （2）将vA的起点移到B点时要注意什么？ （3）如何画出质点由A点运动到B点时速度的变化量v？ （4）vt表示的意义是什么？ （5）v与圆的半径平行吗？在什么条件下，v与圆的半径平行？ 思考并阅读教材，在练习本上独立完成上面的推导过程。 点评：让学生亲历知识的导出过程，体验成功的乐趣。 教师提问，给以帮助，引导学生解决问题，回答学生可能提出的问题。 师生互动，得出结论： 也就是下面这两个表达式： 点评：教师要放开，让学生独立完成推导过程。有的学生可能会走弯路，甚至失败，推 导结果并不重要，重要的是让学生亲历推导的过程。 互动：投影学生推导的过程，和学生一起点评、总结。 教师引导学生思考并完成“思考与讨论”栏目中提出的问题。深化本节课所学的内容。 3.匀速圆周运动的向心加速度的大小与线速度、角速度、圆周半径的关系.向心加速度的方向与线速度方向以及半径方向的关系: an?v? 1v2 (1)由an=知:r一定时,anv2;v一定时,an;an一定时,rv2; rr (2)由an=r2知:r一定时,an2;一定时,anr;an一定时,r（四）实例探究 【例1】 一质点沿着半径r=1 m的圆周以n=2 r/s的转速匀速转动,如图6-6-1.试求: 1 . 2? 图6-6-1 (1)从A点开始计时,经过 1 s的时间质点速度的变化; 4 (2)质点的向心加速度的大小. 1 s的时间连接质点的半径转过的角度是多少? 4 1 (2)求出质点在A点和s末线速度的大小和方向. 4 思路:(1)求出 (3)由矢量减法作出矢量三角形. (4)明确边角关系,解三角形求得v的大小和方向. v2 (5)根据an=或an=2r求出向心加速度的大小. r 答案:(1)v=22 m/s 方向与OA连线成45角指向圆心O (2)a=162 【例2】 关于向心加速度,下列说法正确的是 A.它是描述角速度变化快慢的物理量 B.它是描述线速度大小变化快慢的物理量 C.它是描述线速度方向变化快慢的物理量 D.它是描述角速度方向变化快慢的物理量 思路:(1)从匀速圆周运动的特点入手思考.匀速圆周运动其角速度大小不变,线速度方向总是与半径垂直,半径转过多少度,线速度的方向就改变多少度. v2 (2)根据向心加速度an=r=,结合关于矢量变化量的求法计算论证,可以结论. r 2 答案:C 课堂练习 1如图6-6-2所示为质点P、Q做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图线.表示质点P的图线是双曲线,表示质点Q的图线是过原点的一条直线.由图线可知（） 图6-6-2 A.质点P线速度大小不变 B.质点P的角速度大小不变 C.质点Q的角速度随半径变化 D.质点Q的线速度大小不变 答案:A 课堂小结 1 掌握怎样表示速度的变化量。 2 匀速圆周运动的加速度的方向是指向圆心的，叫向心加速度。 v2 3 向心加速度的计算公式为an?，an?r?2或an?v? r 课外作业： 教材相应习题 6向心加速度 一、教材分析 1教材在学生的原有加速度概念的基础上来讨论“匀速圆周运动速度变化快慢”的问题，让学生知道向心加速度能够表示匀速圆周运动物体速度变化的快慢究竟是怎么一回事。 2教材把向心加速度安排在线速度和角速度知识之后，使学生对描述匀速圆周运动几个物理量有了大致的了解。 3.把向心加速度放在向心力之前，从运动学的角度来学习向心加速度。 二、学情分析 1.学生对加速度已经有了深刻的季节，可以很好地过渡到向心加速度的学习。 2.在上一节中已经学习了圆周运动，学习了线速度和角速度，有助于学习速度变化量和向心加速度 3.已经学习了平抛运动的运动规律，可以很好地过渡到学习匀速圆周运动这种更为特殊的曲线运动的运动规律。 三、教学目标 （一）知识与技能 1理解速度变化量和向心加速度的概念。 2知道向心加速度和线速度、角速度的关系式。3能够运用向心加速度公式求解有关问题。 （二）过程与方法 体会速度变化量的处理特点，体验向心加速度方向和大小的导出过程，领会推导过程中用到的数学方法。 （三）情感、与价值观 培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情，乐于学习的品质特别是“做一做”的实施，要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦。 四、教学重点、难点 （一） 教学重点 理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度方向的确定方法和计算公式。 （二）教学难点 向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用。 五、教学方法 教师启发引导，学生自主阅读、思考，用讲授+讨论+练习的方法。 六、教学过程 教学准备 1.教学目标 1、知识与技能 （1）理解速度变化量和向心加速度的概念； （2）知道向心加速度和线速度、角速度的关系式； （3）能够运用向心加速度公式求解有关问题。 2、过程与方法：体会速度变化量的处理特点，体验向心加速度的导出过程，领会推导过程中用到的数学方法，教师启发、引导，学生自主阅读、思考、讨论、交流学习成果。 3、情感、与价值观：培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情，乐于学习的品质。特别是“做一做”的实施，要通过教师的引导让学生体会成功的喜悦。 2.教学重点/难点 教学重点：理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式。 教学难点：向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用。 3.教学用具 多媒体、板书 4.标签 教学过程 新课导入建议 地球绕太阳做(近似的)匀速圆周运动 小球绕桌面上的图钉做匀速圆周运动 对于图中的地球和小球，它们受到了什么样的外力作用？它们的加速度大小和方向如何确定？ 一、感受圆周运动的向心加速度 探究交流 如图所示，地球在不停地公转和自转，关于地球的自转，思考以下问题： (1)地球上各地的角速度大小、线速度大小是否相同？ (2)地球上各地的向心加速度大小是否相同？ 1.基本知识 (1)实例分析 地球绕太阳做近似的匀速圆周运动，地球受太阳的力是万有引力，方向由地球中心指向太阳中心 光滑桌面上一个小球由于细线的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动小球受到的力有重力、桌面的支持力、细线的拉力其中重力和支持力在竖直方向上平衡，合力总是指向圆心 (2)结论猜测 一切做匀速圆周运动的物体的合力和加速度方向均指向圆心 2思考判断 (1)匀速圆周运动的物体所受的合力总指向圆心() (2)匀速圆周运动的加速度总指向圆心() (3)匀速圆周运动是加速度不变的运动() 二、向心加速度 1.基本知识 (1)定义：任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫做向心加速度 (2)公式：anr(v2)；an2r. (3)方向：沿半径方向指向圆心，时刻与线速度方向垂直 2思考判断 (1)圆周运动的加速度一定指向圆心() (2)曲线运动中，v1、v2和vv2v1的方向一般不在一条直线上() (3)匀速圆周运动的向心加速度大小不变() 探究交流 甲同学认为由公式anr(v2)知向心加速度an与运动半径r成反比；而乙同学认为由公式an2r知向心加速度an与运动半径r成正比，他们两人谁的观点正确？说一说你的观点 【提示】 他们两人的观点都不准确，当v一定时，an与r成反比，当一定时，an与r成正比. 三、向心加速度的方向及意义 【问题导思】 1向心加速度是描述什么的物理量？ 2匀速圆周运动和非匀速圆周运动的加速度有什么不同？ 1物理意义 描述线速度改变的快慢，只表示线速度的方向变化的快慢，不表示其大小变化的快慢 2方向 总是沿着圆周运动的半径指向圆心，即方向始终与运动方向垂直，方向时刻改变 3圆周运动的性质 不论加速度an的大小是否变化，an的方向是时刻改变的，所以圆周运动一定是变加速曲线运动 4变速圆周运动的向心加速度 做变速圆周运动的物体，加速度并不指向圆心，该加速度有两个分量：一是向心加速度，二是切向加速度向心加速度表示速度方向变化的快慢，切向加速度表示速度大小变化的快慢所以变速圆周运动中，向心加速度的方向也总是指向圆心 特别提醒 1和直线运动一样，在圆周运动中，v、a、F三个量的方向也总是相同的 2在匀速圆周运动中，向心加速度就是物体的合加速度 例：关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是( ) A它描述的是线速度大小变化的快慢 B它描述的是线速度方向变化的快慢 C它描述的是物体运动的路程变化的快慢 D它描述的是角速度变化的快慢 四、向心加速度的公式和应用 【问题导思】 1向心加速度有哪些计算公式？ 2试讨论向心加速度与半径的关系？ 3向心加速度公式适用于非匀速